mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-AOT-1629mimmun-1629Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSАнализ ассоциации полиморфизма генов CLIC1, MSH5, C6orf26, C6orf25 с уровнем экспрессии гена HSPA1BAnalysis of the association of the polymorphism of the CLIC1, MSH5, C6orf26, C6orf25 genes with the expression level of the HSPA1B geneВавиловаЮ. Д.VavilovаYu. D.

Вавилова  Юлия Дмитриевна – техник-лаборант лаборатории клеточных взаимодействий.

Vavilovа Yulia D. - Laboratory Technician, Laboratory of Cell Interactions.

140103, Moscow Region, Ramenskoe, Svobody str., 8/140? Phone: 7 (915) 144-80-12

JuliaTeterina12@gmail.comБойкоА. А.BoykoA. A.

Бойко Анна Александровна – кандидат биологических наук,  научный сотрудник лаборатории клеточных взаимодействий.

PhD (Biology), Research Associate, Laboratory of Cell Interactions.

boyko_anna@mail.ruКоваленкоЕ. И.KovalenkoE. I.

Коваленко Елена Ивановна – кандидат биологических наук,  старший научный сотрудник лаборатории клеточных взаимодействий.

PhD (Biology), Senior Research Associate, Laboratory of Cell Interactions.

lenkovalen@mail.ruГречихинаМ. В.GrechikhinaM. V.

Гречихина Мария Владимировна – младший научный сотрудник лаборатории клеточных взаимодействий.

Junior Research Associate, Laboratory of Cell Interactions.

marygrec@mail.ruШустоваО. А.ShustovaO. A.

Шустова Ольга Александровна – младший научный сотрудник лаборатории клеточных взаимодействий.

Junior Research Associate, Laboratory of Cell Interactions.

olga_shustova@list.ruАжикинаТ. Л.AzhikinaT. L.

Ажикина Татьяна Леодоровна – доктор биологических наук, руководитель лаборатории регуляторной транскриптомики.

PhD, MD (Biology), Head, Laboratory of Regulary Transcriptomics.

tatazhik@gmail.comСапожниковА. М.SapozhnikovA. M.

Сапожников     Александр Михайлович – доктор биологических наук, профессор, руководитель лаборатории клеточных взаимодействий.

PhD, MD (Biology), Professor, Head, Laboratory of Cell Interactions.

amsap@mail.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наукРоссияM. Shemyakin and Yu. Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of SciencesRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наукРоссияM. Shemyakin and Yu. Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of SciencesRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук Российской академииРоссияM. Shemyakin and Yu. Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry, Russian Academy of SciencesRussian Federation202006082020224779784Copyright © Вавилова Ю.Д., Бойко А.А., Коваленко Е.И., Гречихина М.В., Шустова О.А., Ажикина Т.Л., Сапожников А.М., 20202020Вавилова Ю.Д., Бойко А.А., Коваленко Е.И., Гречихина М.В., Шустова О.А., Ажикина Т.Л., Сапожников А.М.Vavilovа Y.D., Boyko A.A., Kovalenko E.I., Grechikhina M.V., Shustova O.A., Azhikina T.L., Sapozhnikov A.M.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/2019-21-5-11

Белки теплового шока  (HSPs, heatshock proteins) образуют одну из клеточных молекулярных систем, обладающую шаперонной активностью, направленную на стабилизацию структуры внутриклеточных протеинов, обеспечение устойчивости клеток к стрессу, на ренатурацию неправильно свернутых и  элиминацию  денатурированных цитоплазматических белков. Учитывая важную роль нарушений уровня экспрессии HSPs  в патогенезе целого  ряда заболеваний, в нашей работе  был проведен  поиск ассоциации наличия однонуклеотидных замен  (SNPs) в отобранных нами актуальных участках  генома с базальным уровнем транскрипционной активности генов  группы HSPA,  а именно HSPA1A/B, HSPA1A, HSPA1B, HSPA6 и HSPA8 в мононуклеарных лейкоцитах (PBMС) в группе добровольцев из популяции населения средней части  России. Исследование проводили с использованием ДНК и РНК, выделенных из лимфоцитов периферической крови 16 доноров. Генотипирование проводилось методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим секвенированием ПЦР продукта. Для  оценки уровня экспрессии генов  группы HSPA  проводили синтез кДНК на матрице РНК, выделенной из  образцов клеточных фракций PBMC с последующим проведением полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Было  проведено генотипирование участков, в которых находятся следующие полиморфизмы: rs400547  (A/G), rs1150793  (G/A), rs707936  (A/G), rs707915 (A/T), rs376510 (T/C), находящиеся в генах  CLIC1,  MSH5, C6orf26, MSH5, C6orf25 соответственно. Был  охарактеризован базальный уровень транскрипции генов  конститутивно экспрессирующихся и индуцируемых белков семейства HSP70 и проведен поиск ассоциации их экспрессии с полиморфизмами. Было  обнаружено, что в клетках PBMC генотип AG/AA (SNP rs400547), AG/GG (rs1150793), AG  (rs707936), TA (rs707915), TC  (rs376510)  по  изученным нами участкам ассоциирован  c понижением транскрипции гена  HSPA1B  (p = 0,02),  по сравнению с гомозиготами: GG (SNP rs400547), AA (rs1150793), GG (rs707936), TT  (rs707915), CC  (rs376510). Ассоциации указанных полиморфизмов с экспрессией генов  HSPA1A, HSPA6  и HSPA8  выявлено не было.  Гены  CLIC1,  MSH5, C6orf26, C6orf25, в которых присутствуют изученные нами полиморфизмы, находятся в одном  локусе вблизи гена HSPA1B  на 6-й хромосоме. Обнаруженное нами снижение экспрессии гена HSPA1B  при наличии однонуклеотидных полиморфизмов в близлежащих генах  может  свидетельствовать о пространственных взаимодействиях этого  локуса  и локуса  гена HSPA1B  и о том, что изменение генотипа CLIC1, MSH5, C6orf26, C6orf25 может повлечь за собой  изменение экспрессии близко расположенных генов, которые являются функционально значимыми для клетки.

Heat  shock proteins (HSP, heat  shock proteins) form one of the cellular  molecular systems with chaperone activity, aimed  at stabilizing  the structure of intracellular proteins, ensuring  the resistance of cells to stress, renaturation of incorrectly folded  and  elimination of denatured intracellular proteins.Our task was to look for an association between  the presence of single nucleotide polymorphisms in selected  regions of the genome  and the basal level of transcriptional activity of the HSPA group genes, namely  HSPA1A/B, HSPA1A, HSPA1B, HSPA6  and  HSPA8  in mononuclear leukocytes  (PBMC), analyzed  in our  experiments volunteers from the population of the middle  part of Russia in order  to analyze  the universality of the biological  effects of these SNPs.The study was performed on DNA  and RNA isolated  from peripheral blood lymphocytes of 16 donors. Genotyping was performed by the polymerase chain reaction (PCR) followed by sequencing of the PCR product. To assess the level of gene expression  of the HSPA group, cDNA was synthesized on an RNA template isolated  from  PBMC cell fraction samples, followed  by real-time polymerase chain  reaction.The  following types of polymorphisms were genotyped: rs400547 (A/G), rs1150793 (G/A), rs707936 (A/G), rs707915 (A/T), rs376510 (T/C) located in the CLIC1,  MSH5, C6orf26, MSH5, C6orf25genes,  respectively. We determined the basal level of transcription of genes of constitutively expressed and inducible proteins of the HSP70 family and searched for the association of their  expression  with polymorphisms.It was found  that  in PBMC cells, DNA that has the following genotype: AG/AA (SNP rs400547), AG/GG (rs1150793), AG (rs707936), TArs707915, TC (rs376510), in the regions we studied, is associated with a decrease in the transcription of the HSPA1B  gene (p = 0.02) compared with homozygotes: GG (SNP rs400547), AA (rs1150793), GG (rs707936), TT (rs707915), CC  (rs376510).Associations of these  polymorphisms with  gene  expression  of HSPA1A, HSPA6  and  HSPA8 have  not  been  identified.The CLIC1,  MSH5, C6orf26, C6orf25 genes,  in which  the  polymorphisms studied by us are present, are located in the same locus near  the HSPA1B  gene on the 6th chromosome. We found  a decrease in HSPA1B  gene expression  in the presence of single nucleotide polymorphisms in nearby genes may indicate spatial interactions of this locus and the HSPA1B gene locus, and that a change in the genotype  CLIC1, MSH5, C6orf26, C6orf25 may entail a change in the expression  of closely arranged genes which are functionally significant  for the cell.

белки теплового шокаген HSPA1BполиморфизмыSNPsheat shock proteinsHSPA1B geneРабота выполнена при поддержке Российского научного фонда, грант № 16-15-10404.ReferencesAlfirevic A., Mills T., Harrington P., Pinel T., Sherwood J., Jawaid A., Smith J.C., March R.E., Barratt B.J., Chadwick D.W., Kevin Park B., Pirmohamed M. Serious carbamazepine-induced hypersensitivity reactions associated with the HSP70 gene cluster. Pharmacogenet. Genomics, 2006, Vol. 16, no. 4, pp. 287-296.Alfirevic A., Mills T., Harrington P., Pinel T., Sherwood J., Jawaid A., Smith J.C., March R.E., Barratt B.J., Chadwick D.W., Kevin Park B., Pirmohamed M. Serious carbamazepine-induced hypersensitivity reactions associated with the HSP70 gene cluster. Pharmacogenet. Genomics, 2006, Vol. 16, no. 4, pp. 287-296.Bogunia-Kubik K., Koscinska K., Suchnicki K., Lange A. HSP70-hom gene single nucleotide (+2763 G/A and +2437 C/T) polymorphisms in sarcoidosis. Int. J. Immunogenet., 2006, Vol. 33, no. 2, pp. 135-140.Bogunia-Kubik K., Koscinska K., Suchnicki K., Lange A. HSP70-hom gene single nucleotide (+2763 G/A and +2437 C/T) polymorphisms in sarcoidosis. Int. J. Immunogenet., 2006, Vol. 33, no. 2, pp. 135-140.Boyko A.A., Azhikina T.L., Streltsova M.A., Sapozhnikov A.M., Kovalenko E.I. HSP70 in human polymorphonuclear and mononuclear leukocytes: comparison of the protein content and transcriptional activity of HSPA genes. Cell Stress Chaperones, 2017, Vol. 22, no. 1, pp. 67-76.Boyko A.A., Azhikina T.L., Streltsova M.A., Sapozhnikov A.M., Kovalenko E.I. HSP70 in human polymorphonuclear and mononuclear leukocytes: comparison of the protein content and transcriptional activity of HSPA genes. Cell Stress Chaperones, 2017, Vol. 22, no. 1, pp. 67-76.Helmbrecht K., Zeise E., Rensing L. Chaperones in cell cycle regulation and mitogenic signal transduction: a review. Cell Proliferation, 2000, Vol. 33, no. 6, pp. 341-365.Helmbrecht K., Zeise E., Rensing L. Chaperones in cell cycle regulation and mitogenic signal transduction: a review. Cell Proliferation, 2000, Vol. 33, no. 6, pp. 341-365.Kampinga H.H., Hageman J., Vos M.J., Kubota H., Tanguay R.M., Bruford E.A., Cheetham M.E., Chen B., Hightower L.E. Guidelines for the nomenclature of the human heat shock proteins. Cell Stress Chaperones, 2009, Vol. 14, no. 1, pp. 105-111.Kampinga H.H., Hageman J., Vos M.J., Kubota H., Tanguay R.M., Bruford E.A., Cheetham M.E., Chen B., Hightower L.E. Guidelines for the nomenclature of the human heat shock proteins. Cell Stress Chaperones, 2009, Vol. 14, no. 1, pp. 105-111.Kee C., Cheong K.Y., Pham K., Waterer G.W., Temple S.E. Genetic variation in heat shock protein 70 is associated with septic shock: Narrowing the association to a specific haplotype. Int. J. Immunogenet., 2008, Vol. 35, no. 6, pp. 465-473.Kee C., Cheong K.Y., Pham K., Waterer G.W., Temple S.E. Genetic variation in heat shock protein 70 is associated with septic shock: Narrowing the association to a specific haplotype. Int. J. Immunogenet., 2008, Vol. 35, no. 6, pp. 465-473.Martin A.M., Nolan D., Gaudieri S., Almeida C.A., Nolan R., James I., Carvalho F., Phillips E., Christiansen F.T., Purcell A.W., McCluskey J., Mallal S. Predisposition to abacavir hypersensitivity conferred by HLA-B*5701 and a haplotypic Hsp70-Hom variant. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2004, Vol. 101, no. 12, pp. 4180-4185.Martin A.M., Nolan D., Gaudieri S., Almeida C.A., Nolan R., James I., Carvalho F., Phillips E., Christiansen F.T., Purcell A.W., McCluskey J., Mallal S. Predisposition to abacavir hypersensitivity conferred by HLA-B*5701 and a haplotypic Hsp70-Hom variant. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2004, Vol. 101, no. 12, pp. 4180-4185.Maugeri N., Radhakrishnan J., Knight J.C. Genetic determinants of HSP70 gene expression following heat shock. Hum. Mol. Genet., 2010, Vol. 19, no. 24, pp. 4939-4947.Maugeri N., Radhakrishnan J., Knight J.C. Genetic determinants of HSP70 gene expression following heat shock. Hum. Mol. Genet., 2010, Vol. 19, no. 24, pp. 4939-4947.Shibata T., Arisawa T., Tahara T., Yoshioka D., Maruyama N., Fujita H., Kamiya Y., Nakamura M., Nagasaka M., Iwata M., Takahama K., Watanabe M., Hirata I., Nakano H. Protective role of genetic polymorphism of heat shock protein 70-2 for gastric cancer risk. Dig. Dis. Sci., 2009, Vol. 54, no. 1, pp. 70-74.Shibata T., Arisawa T., Tahara T., Yoshioka D., Maruyama N., Fujita H., Kamiya Y., Nakamura M., Nagasaka M., Iwata M., Takahama K., Watanabe M., Hirata I., Nakano H. Protective role of genetic polymorphism of heat shock protein 70-2 for gastric cancer risk. Dig. Dis. Sci., 2009, Vol. 54, no. 1, pp. 70-74.Spagnolo P., Sato H., Marshall S.E., Antoniou K.M., Ahmad T., Wells A.U., Ahad M.A., Lightman S., du Bois R.M., Welsh K.I. Association between heat shock protein 70/Hom genetic polymorphisms and uveitis in patients with sarcoidosis. Investig. Ophthalmol. Vis. Sci., 2007, Vol. 48, no. 7, pp. 3019-3025.Spagnolo P., Sato H., Marshall S.E., Antoniou K.M., Ahmad T., Wells A.U., Ahad M.A., Lightman S., du Bois R.M., Welsh K.I. Association between heat shock protein 70/Hom genetic polymorphisms and uveitis in patients with sarcoidosis. Investig. Ophthalmol. Vis. Sci., 2007, Vol. 48, no. 7, pp. 3019-3025.Temple S.E.L., Cheong K.Y., Ardlie K.G., Sayer D., Waterer G.W. The septic shock associated HSPA1B1267 polymorphism influences production of HSPA1A and HSPA1B. Intensive Care Med., 2004, Vol. 30, no. 9, pp. 1761-1767.Temple S.E.L., Cheong K.Y., Ardlie K.G., Sayer D., Waterer G.W. The septic shock associated HSPA1B1267 polymorphism influences production of HSPA1A and HSPA1B. Intensive Care Med., 2004, Vol. 30, no. 9, pp. 1761-1767.Ucisik-Akkaya E., Davis C.F., Gorodezky C., Alaez C., Dorak M.T. HLA complex-linked heat shock protein genes and childhood acute lymphoblastic leukemia susceptibility. Cell Stress Chaperones, 2010, Vol. 15, no. 5, pp. 475-485.Ucisik-Akkaya E., Davis C.F., Gorodezky C., Alaez C., Dorak M.T. HLA complex-linked heat shock protein genes and childhood acute lymphoblastic leukemia susceptibility. Cell Stress Chaperones, 2010, Vol. 15, no. 5, pp. 475-485.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.